الملخص:
لم يمض وقت طويل بعد إقلاع تلسكوب نانسي جريس الروماني الفضائي التابع لناسا، حتى تلقى أخبارًا جيدة فاقت التوقعات بكثير. نظرًا لمسار الإطلاق الدقيق للغاية، واستهلاك الوقود الدافع لتصحيح المدار الأول أقل بكثير مما هو مدرج في الميزانية، والوزن الفعلي للتلسكوب أقل من قيمة التصميم الأصلي، تقدر ناسا حاليًا أن الوقود الذي يحمله التلسكوب الفضائي الروماني يمكن أن يدعم مهمة المراقبة العلمية لمدة 22 عامًا على الأقل، وهو أكثر من ضعف عمر التصميم الأصلي البالغ 10 سنوات.
تم إطلاق التلسكوب الفضائي الروماني في 30 أغسطس 2026 على متن صاروخ SpaceX Falcon Heavy من مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا بالولايات المتحدة الأمريكية، بهدف التوجه إلى نقطة لاغرانج الثانية للشمس والأرض L2، على بعد حوالي 1.6 مليون كيلومتر من الأرض. أعدت ناسا في الأصل احتياطيًا من الوقود الدافع لمدة 10 سنوات للتلسكوب بناءً على مهمة رئيسية مدتها خمس سنوات بالإضافة إلى مهمة ممتدة مدتها خمس سنوات. ومع ذلك، كان أداء المهمة الفعلي أفضل بكثير من المتوقع، مما سمح بتوفير كمية كبيرة من الوقود المستخدم أصلاً في المناورات المدارية.
أحد أهم التوفيرات جاء من أول تصحيح للمدار في منتصف المسار بعد الإطلاق. عندما أجرى التلسكوب الروماني أول تصحيح واسع النطاق للمدار في 31 أغسطس، تطابقت نتائج عمل المحرك مع المسار المتوقع بنسبة تزيد عن 99%. وفي النهاية، لم تستهلك سوى حوالي 40 رطلاً، أو 18 كيلوجرامًا، من وقود الهيدرازين. وقد حجز فريق المهمة ما يصل إلى 441 رطلاً، أو 200 كيلوغرام، من الوقود لهذه العملية قبل الإطلاق. بمعنى آخر، كان الوقود الدافع الفعلي الذي استهلكه هذا التصحيح أقل من 10% من الخطة الأصلية.
يرجع السبب وراء تحقيق هذا التوفير الكبير في استهلاك الوقود في المقام الأول إلى الإطلاق الدقيق للغاية لصاروخ Falcon Heavy. كان مسار الرحلة الأولي للصاروخ بعد إرسال رومان إلى الفضاء قريبًا جدًا من المسار المثالي، لذلك لم يكن التلسكوب نفسه بحاجة إلى إجراء تصحيحات كبيرة. بعد ذلك، أجرى نظام الملاحة والدفع الخاص برومان عملية التصحيح الصغيرة هذه بدقة.
وقال جيمي دن، مدير مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، إن فريق الديناميكيات المدارية أجرى تخطيطًا دقيقًا، ونفذ فريق تشغيل المهمة بدقة، وحققت سبيس إكس عمليات إطلاق دقيقة، لذا فإن رومان لديه حاليًا ما لا يقل عن 22 عامًا من وقود التشغيل العلمي المحتمل.
هناك سبب آخر مهم وهو أن وزن الإطلاق الفعلي للتلسكوب الفضائي الروماني أقل من الوزن التصميمي الأقصى. عندما صممت وكالة ناسا المهمة في مراحلها الأولى، كانت ميزانية الوقود الدفعي مبنية على وزن أقصى متحفظ يبلغ حوالي 21605 رطل، أو 9800 كيلوغرام، لضمان أنه حتى لو كانت المركبة الفضائية النهائية أثقل من المتوقع، فلن تكون هناك مشكلة نقص الوقود.
لكن الوزن الفعلي للرومان بعد الانتهاء منه كان 17.760 رطلا فقط، أي حوالي 8.056 كيلوجراما، أي أخف بحوالي 2 طن من الحد الأقصى للوزن المدرج في الميزانية. نظرًا لأن المركبة الفضائية أخف وزنًا وتتطلب كمية أقل من الوقود الدافع لإكمال تصحيح المدار، فإن الفرق الموجودة على الأرض قادرة على ملء خزانات الوقود بأكبر قدر ممكن قبل الإطلاق، بدلاً من ملء الوقود المطلوب لمهمة مدتها 10 سنوات فقط.
في النهاية، بلغ الوزن الإجمالي للمركبة رومان عند الإطلاق حوالي 20,224 رطلاً، أو 9,173.5 كجم، وهو ما يزال أخف بحوالي نصف طن من الحد الأقصى للوزن الذي يسمح به التصميم. ولذلك يتم جلب احتياطيات الوقود الأكبر مباشرة إلى الفضاء، مما يوفر ضمانًا إضافيًا للعمليات المستقبلية طويلة المدى.
تتوقع ناسا أيضًا أن تصحيح رومان الثاني للمدار في منتصف المسار في وقت لاحق من هذا الشهر سيوفر أيضًا الوقود عما كان مخططًا له في الأصل. تم تقليل حجم التصحيح الثاني بشكل كبير بسبب التنفيذ الدقيق للتصحيح الأول، وسيقوم التلسكوب بعد ذلك بمناورات مدارية نهائية في أوائل ديسمبر للدخول في مداره النهائي حول L2. تظهر الحسابات الحالية أنه من المتوقع أن تستهلك كلتا العمليتين وقودًا دافعًا أقل مما كان مدرجًا في الميزانية في الأصل، وبالتالي قد يؤدي ذلك في النهاية إلى زيادة احتياطيات وقود رومان التي يمكن استخدامها في الملاحظات العلمية المستقبلية.
بعد وصول رومان إلى L2، سيتغير العمل الرئيسي لنظام الدفع إلى الصيانة المنتظمة للمدار. للبقاء على الهدف، يحتاج التلسكوب إلى إجراء تصحيحات صغيرة في الاتجاه والمدار كل 28 يومًا تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك، يحتاج أيضًا إلى استخدام أجهزة الدفع بانتظام لتفريغ الزخم المتراكم بواسطة دولاب الموازنة التفاعلي للحفاظ على قدرة التلسكوب على الإشارة بدقة إلى الهدف. تتطلب هذه العمليات وقودًا أقل بكثير من المناورات المدارية الكبيرة في الطريق إلى L2.
إن التوفير الكبير في الوقود يعني أيضًا أن ناسا ليست بحاجة إلى التفكير في تنفيذ مهمة إعادة إمداد رومان على المدى القصير. في الواقع، كان رومان يفكر في إعادة الإمداد في الفضاء في المستقبل منذ بداية تصميم المشروع. حتى أن وكالة ناسا قامت بتركيب واجهة خاصة في الجزء السفلي من التلسكوب، مزودة بعاكسات وعلامات مرجعية خارجية، حتى تتمكن المركبات الفضائية الآلية المستقبلية من الاقتراب من التلسكوب والتقاطه والالتحام به.
يعد رومان أيضًا واحدًا من أولى التلسكوبات العلمية الكبيرة التابعة لناسا التي تدرس إمكانيات التجديد المستقبلية في المدار بدءًا من مرحلة التصميم. تم تصميم العزل المحيط بمنفذ تعبئة الوقود الدافع خصيصًا للسماح للروبوت بالفتح وإعادة الإغلاق بسهولة. قال جاكي تاونسند، مدير مشروع ناسا، إنه على الرغم من أن قابلية إصلاح رومان بعيدة كل البعد عن المقارنة مع تلك التي يتمتع بها تلسكوب هابل الفضائي، إلا أنه يتمتع حاليًا بالشروط الأساسية المطلوبة لأداء مهام الالتقاء والتقاط والالتحام وإعادة الإمداد الآلية في المستقبل.
ومع ذلك، لا تمتلك الولايات المتحدة حاليًا مركبة فضائية جاهزة يمكنها الذهاب إلى الموقع L2 على بعد حوالي 1.6 مليون كيلومتر من الأرض وتقديم الإمدادات إلى رومان على وجه التحديد. تقوم بعض الشركات في الولايات المتحدة بتطوير أقمار صناعية للإمداد المداري، لكنها تستهدف حاليًا بشكل أساسي مهمات المدار الأرضي المنخفض والمدار المتزامن مع الأرض. لذلك، حتى لو كان رومان بحاجة إلى تكملة الوقود الدافع في المستقبل، فلا تزال ناسا بحاجة إلى الانتظار حتى تنضج التقنيات والخدمات التجارية ذات الصلة.
بالإضافة إلى نظام الدفع، فإن الوضع الحالي لمعدات رومان الأخرى مرضٍ أيضًا. فتح التلسكوب غطاء فتحة النظام البصري في الأول من سبتمبر، مما سمح لضوء النجوم بالوصول إلى المرآة الأساسية لأول مرة. ثم بدأت ناسا سلسلة من عمليات التفتيش على التلسكوب والأدوات العلمية.
وقال مسؤولو ناسا إن جميع نتائج التفتيش الأولية حتى الآن جيدة. حصل مصور لوهمان واسع النطاق على بيانات مبكرة. كاشفاتها الـ 18 كلها في حالة طبيعية. يتم تبريد المرايا والكاشفات تدريجيًا كما هو متوقع. لقد اجتاز كل من الاتصال والاختبارات الحالية والاختبارات الأساسية الأخرى. وقد كان أداء الكوروناغراف الآخر، المصمم لتصوير الكواكب الخارجية بشكل مباشر، جيدًا أيضًا في عمليات التفتيش الأولية. وتتوقع ناسا أن يدخل رومان رسميًا مرحلة المراقبة العلمية حيث يكمل التلسكوب تصحيح الأخطاء اللاحق ويحصل حقًا على "الضوء الأول".
تبلغ تكلفة التلسكوب الفضائي الروماني حوالي 4.3 مليار دولار أمريكي. وتتمثل مهمتها الرئيسية في دراسة الطاقة المظلمة والمادة المظلمة والبنية واسعة النطاق للكون، والبحث عن الكواكب خارج المجموعة الشمسية. تعتبر قدرات التصوير واسعة النطاق قوية بشكل خاص. على الرغم من أن دقة الصورة الواحدة تشبه دقة تلسكوب هابل الفضائي، إلا أن مجال رؤيتها يبلغ حوالي 100 مرة مجال رؤية هابل. ووفقا لوكالة ناسا، من المتوقع أن يكمل رومان نطاق مراقبة السماء الذي قد يستغرق هابل 100 عام لإكماله في حوالي شهر.
يحتوي الجهاز واسع النطاق الذي يحمله رومان على 18 كاشفًا للأشعة تحت الحمراء القريبة، وتعادل قدرته التصويرية كاميرا عملاقة تحتوي على ما يقرب من 300 مليون بكسل. ومن خلال مسح السماء بسرعة وعلى مساحات واسعة، يستطيع العلماء رسم خريطة لمجموعات المجرات وخيوط المادة والمادة المظلمة في جميع أنحاء الكون، ودراسة الطاقة المظلمة، القوة الغامضة التي تحرك التوسع المتسارع للكون.
إذا تم التحقق من تقديرات الوقود الحالية في نهاية المطاف، فسيكون لدى التلسكوب الفضائي الروماني قدرة تشغيلية علمية محتملة لا تقل عن 22 عامًا، وقد تمتد دورة مهمته حتى أواخر أربعينيات القرن الحالي. وهذا لا يعني فقط أن ناسا يمكنها استخدام نفس التلسكوب للحصول على بيانات المراقبة الكونية على مدى فترة زمنية أطول، ولكنه يعني أيضًا أن العلماء يمكنهم تتبع الطاقة المظلمة والمادة المظلمة والكواكب الخارجية وغيرها من الأجسام البحثية لفترة طويلة، وبالتالي توسيع نطاق المهام العلمية التي يمكن لهذا المرصد الرائد من الجيل الجديد إكمالها بشكل كبير.
التعليقات